XDNA
xDNA (விரிவாக்கப்பட்ட டிஎன்ஏ அல்லது பென்சோ-ஹோமோலோகேட்டட் டிஎன்ஏ என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) என்பது ஒரு பென்சீன் வளையத்தின் இணைவு மற்றும் நான்கு இயற்கை தளங்களில் ஒன்றான அடினைன், குவானைன், சைட்டோசின் மற்றும் தைமின் ஆகியவற்றிலிருந்து ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட ஒரு அளவு-விரிவாக்கப்பட்ட நியூக்ளியோடைடு அமைப்பு ஆகும். இந்த அளவு விரிவாக்கம் 8 எழுத்து எழுத்துக்களை உருவாக்குகிறது, இது இயற்கையான டிஎன்ஏவின் (பெரும்பாலும் இலக்கியத்தில் பி-டிஎன்ஏ என்று குறிப்பிடப்படுகிறது) 4 எழுத்து எழுத்துக்களுடன் ஒப்பிடும்போது 2n காரணி மூலம் அதிக தகவல் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது. சாதாரண அடிப்படை-இணைப்பைப் போலவே, xT உடன் A ஜோடிகள், xG உடன் C ஜோடிகள், xC உடன் G ஜோடிகள் மற்றும் xA உடன் T ஜோடிகள். எனவே இரட்டை ஹெலிக்ஸ் இயற்கையான இரட்டை ஹெலிக்ஸை விட 2.4 ஆல் அகலமானது. கட்டமைப்பில் பி-டிஎன்ஏவைப் போலவே இருந்தாலும், xDNA தனித்துவமான உறிஞ்சுதல், ஒளிரும் தன்மை மற்றும் அடுக்கும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. ஆரம்பத்தில் நெல்சன் ஜே. லியோனார்ட்டின் குழுவால் ஒரு நொதி ஆய்வாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது, பென்சோ-ஹோமோலோகேட்டட் அடினைன் முதல் அடிப்படை ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது. பின்னர், எரிக் டி. கூலின் குழு மீதமுள்ள மூன்று விரிவாக்கப்பட்ட தளங்களை ஒருங்கிணைத்து முடித்தது, இறுதியில் ஒய். டி. என். ஏ ("பரந்த" டிஎன்ஏ), மற்றொரு பென்சோ-ஹோமோலோகேட்டட் நியூக்ளியோடைடு அமைப்பு மற்றும் நாஃப்தோ-ஹோமோலோகேட்டட் XXDNA மற்றும் yyDNA ஆகியவை பின்பற்றப்பட்டன. அதிக வெப்பநிலைக்கு உட்படும் போது வழக்கமான டிஎன்ஏவுடன் ஒப்பிடும்போது xDNA மிகவும் நிலையானது, மேலும் xDNA, yDNA, XXDNA மற்றும் yyDNA ஆகியவற்றின் முழு இழைகளும் இருக்கும்போது, அவை தற்போது ஒருங்கிணைக்க மற்றும் பராமரிக்க கடினமாக உள்ளன. xDNA உடனான பரிசோதனைகள் இயற்கையான B-DNA இன் நடத்தை பற்றிய புதிய நுண்ணறிவை வழங்குகின்றன. நீட்டிக்கப்பட்ட தளங்களான xA, xC, xG மற்றும் xT ஆகியவை இயற்கையாகவே ஒளிரும் தன்மை கொண்டவை, மேலும் நீட்டிக்கப்பட்ட தளங்களைக் கொண்ட ஒற்றை இழைகள் மட்டுமே இயற்கையான டிஎன்ஏவின் ஒற்றை இழைகளை அடையாளம் கண்டு பிணைக்க முடியும், இதனால் அவை உயிரியல் அமைப்புகளைப் படிப்பதற்கு பயனுள்ள கருவிகளாக அமைகின்றன. xDNA பொதுவாக இயற்கையான மற்றும் விரிவாக்கப்பட்ட நியூக்ளியோபேஸ்களுக்கு இடையில் அடிப்படை ஜோடிகளுடன் உருவாகிறது, இருப்பினும் x-நியூக்ளியோபேஸ்களையும் ஒன்றாக இணைக்க முடியும். தற்போதைய ஆராய்ச்சி எதிர்காலத்தில் xDNA ஐ ஒரு சாத்தியமான மரபணு குறியீட்டு அமைப்பாக ஆதரிக்கிறது. தோற்றம் விரிவுபடுத்தப்பட்ட முதல் நியூக்ளியோடைடு பியூரின் அடினைன் ஆகும். நெல்சன் ஜே. லியோனார்ட் மற்றும் சக ஊழியர்கள் இந்த அசல் எக்ஸ்-நியூக்ளியோடைடை ஒருங்கிணைத்தனர், இது "விரிவாக்கப்பட்ட அடினைன்" என்று குறிப்பிடப்பட்டது. ஏடிபி-சார்ந்த என்சைம்களின் செயலில் உள்ள தளங்களின் விசாரணையில் xA ஒரு ஆய்வாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது, மேலும் குறிப்பாக அடி மூலக்கூறு செயல்பாட்டில் இருக்கும்போது என்ன மாற்றங்களைச் செய்ய முடியும். ஏறக்குறைய இரண்டு தசாப்தங்களுக்குப் பிறகு, மற்ற மூன்று தளங்களும் வெற்றிகரமாக விரிவுபடுத்தப்பட்டு பின்னர் எரிக் டி. கூல் மற்றும் சக ஊழியர்களால் இரட்டை ஹெலிக்ஸாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்டன. இயற்கையான மரபணு அமைப்பின் செயல்பாடுகளைப் பிரதிபலிக்கும் மற்றும் மிஞ்சும் ஒரு செயற்கை மரபணு அமைப்பை உருவாக்குவதும், உயிரணுக்களிலும் சோதனை உயிர் வேதியியலிலும் டி. என். ஏ பயன்பாடுகளை விரிவுபடுத்துவதும் அவர்களின் குறிக்கோளாக இருந்தது. விரிவாக்கப்பட்ட அடிப்படை தொகுப்பு உருவாக்கப்பட்டவுடன், இலக்கு விசுவாசமான ரெப்ளிகேஷன் என்சைம்களை அடையாளம் காண அல்லது உருவாக்குவதற்கும், விரிவாக்கப்பட்ட டிஎன்ஏ எழுத்துக்களை மேலும் மேம்படுத்துவதற்கும் மாற்றப்பட்டது. பென்சோ-ஹோமோலோகேட்டட் பியூரின்களில் (xA மற்றும் xG), பென்சீன் வளையம் நைட்ரஜன்-கார்பன் (N-C) பிணைப்புகள் மூலம் நைட்ரஜன் காரத்துடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது. அடித்தளத்திற்கும் பென்சீனுக்கும் இடையிலான கார்பன்-கார்பன் (சி-சி) பிணைப்புகள் மூலம் பென்சோ-ஹோமோலோகேட்டட் பைரிமிடின்கள் உருவாகின்றன. இதுவரை, x-நியூக்ளியோபேஸ்கள் டிஎன்ஏ இழைகளில் பாஸ்பரமிடைட் வழித்தோன்றல்களைப் பயன்படுத்தி சேர்க்கப்பட்டுள்ளன, ஏனெனில் பாரம்பரிய பாலிமரேஸ்கள் xDNA இன் இழைகளை ஒருங்கிணைப்பதில் தோல்வியடைந்துள்ளன. எக்ஸ்-நியூக்ளியோடைடுகள் பி-டிஎன்ஏ பாலிமரேஸ்களுக்கான அடி மூலக்கூறுகளாக மோசமான வேட்பாளர்கள், ஏனெனில் அவற்றின் அளவு வினையூக்கி களத்தில் பிணைப்பில் தலையிடுகிறது. டெம்ப்ளேட்-சுயாதீன என்சைம்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான முயற்சிகள் வெற்றிகரமாக உள்ளன, ஏனெனில் அவை அடி மூலக்கூறுகளுக்கு குறைந்த வடிவியல் தடையைக் கொண்டுள்ளன. முனைய டியோக்ஸினியூக்ளியோடிடைல் டிரான்ஸ்பரேஸ் (டிடிடி) முன்பு ஃப்ளோரோபோர்களுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ள தளங்களின் இழைகளை ஒருங்கிணைக்க பயன்படுத்தப்பட்டது. TdT ஐப் பயன்படுத்தி, 30 மோனோமர்களை இணைத்து xDNA இன் இரட்டை-ஹெலிக்ஸ் உருவாக்க முடியும், இருப்பினும் இந்த ஒலிகோமெரிக் xDNA அதிகப்படியான ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு காரணமாக இந்த நீளத்திற்கு அப்பால் அதன் சொந்த நீட்டிப்பைத் தடுக்கிறது. தடுப்பைக் குறைப்பதற்காக, xDNA ஐ ஒரு வழக்கமான ஹெலிக்ஸாக கலப்பினமாக மாற்றலாம். ரெப்ளிகேஷன் xDNA தகவல் சேமிப்புக்கான மாற்று கட்டமைப்பாகப் பயன்படுத்தப்படுவதற்கு, அதற்கு நம்பகமான ரெப்ளிகேஷன் பொறிமுறை தேவைப்படுகிறது. டிஎன்ஏ பாலிமரேஸ் I இலிருந்து ஒரு க்ளெனோ துண்டு பயன்படுத்தி xDNA பிரதி பற்றிய ஆராய்ச்சி, ஒற்றை-நியூக்ளியோடைடு செருகும் நிகழ்வுகளில் ஒரு இயற்கையான அடிப்படை பங்குதாரர் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட முறையில் சேர்க்கப்படுவதைக் காட்டுகிறது. இருப்பினும், டிஎன்ஏ பாலிமரேஸ் IV (டிபிஓ 4) இந்த வகையான செருகல்களுக்கு அதிக நம்பகத்தன்மையுடன் xDNA ஐ வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்த முடிந்தது, இது xDNA இன் பிரதிகளை விரிவுபடுத்துவதில் எதிர்கால ஆராய்ச்சிக்கு ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய வேட்பாளராக அமைகிறது. xDNA இன் பொருந்தாத உணர்திறன் B-DNA ஐப் போன்றது. இயற்கையான தளங்களைப் போலவே, எக்ஸ்-நியூக்ளியோடைடுகளும் பி-டிஎன்ஏவை ஒத்த இரட்டை கட்டமைப்பாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன. xDNA முதலில் நைட்ரஜன் அடித்தளத்தில் ஒரு பென்சீன் வளையத்தை இணைப்பதன் மூலம் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது. இருப்பினும், பிற விரிவாக்கப்பட்ட தளங்கள் தியோஃபீன் மற்றும் பென்சோ [பி] தியோஃபீனையும் இணைக்க முடிந்தது. xDNA மற்றும் yDNA ஆகியவை தளங்களை விரிவுபடுத்த பென்சீன் வளையங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, எனவே அவை "பென்சோ-ஹோமோலோகேட்டட்" என்று அழைக்கப்படுகின்றன. YyDNA என அழைக்கப்படும் விரிவாக்கப்பட்ட நியூக்ளியோபேஸ்களின் மற்றொரு வடிவம் நாஃப்தலீனை அடிப்பகுதியில் இணைக்கிறது மற்றும் அவை "நாஃப்தோ-ஹோமோலோகேட்டட்" ஆகும். xDNA 3.2 ஆல் உயர்கிறது மற்றும் 32 டிகிரி திருப்பத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது B-DNA ஐ விட கணிசமாக சிறியது, இது 3.3 ஆல் உயர்கிறது மற்றும் 34.2 டிகிரி xDNA நியூக்ளியோடைடுகளின் திருப்பம் இரு இழைகளிலும் ஏற்படலாம்-ஒன்று மட்டும் ("இரட்டிப்பாக விரிவாக்கப்பட்ட டிஎன்ஏ" என்று அழைக்கப்படுகிறது) அல்லது இயற்கையான தளங்களுடன் கலக்கப்படுகிறது-அல்லது பிரத்தியேகமாக ஒரு இழையில் அல்லது மற்றொன்றில். பி-டிஎன்ஏவைப் போலவே, எக்ஸ்டிஎன்ஏவும் நிரப்பு ஒற்றை-இழையுள்ள டிஎன்ஏ அல்லது ஆர்என்ஏ வரிசைகளை அடையாளம் கண்டு பிணைக்க முடியும். இரண்டு சர்க்கரை-பாஸ்பேட் முதுகெலும்புகளுக்கு இடையிலான தூரத்தைத் தவிர, xDNA-விலிருந்து உருவாகும் இருமுனைகள் இயற்கையான இருமுனைகளைப் போலவே உள்ளன. அண்டை நியூக்ளியோடைடுகளுக்கு இடையிலான தூரம் குறைவதன் விளைவாக xDNA ஹெலிக்ஸ்கள் ஹெலிக்ஸின் ஒரு திருப்பத்திற்கு அதிக எண்ணிக்கையிலான அடிப்படை ஜோடிகளைக் கொண்டுள்ளன. xDNA ஹெலிக்ஸ்கள் எதிர் இணையானவை, வலது கை மற்றும் கிளைகோசிடிக் பிணைப்பைச் சுற்றி ஒரு எதிர் இணக்கத்தை எடுத்துக்கொள்கின்றன, ஒரு C2 '-எண்டோ சர்க்கரை பக்கர். எக்ஸ். டி. என். ஏவிலிருந்து உருவாக்கப்பட்ட ஹெலிக்ஸ் ஏ-ஹெலிக்ஸ் இணக்கத்தின் மீது பி-ஹெலிக்ஸ் எடுக்க அதிக வாய்ப்புள்ளது, மேலும் பி-டி. என். ஏவுடன் ஒப்பிடும்போது பெரிய பள்ளத்தின் அகலத்தை 6.5 ஆல் அதிகரிக்கிறது (முதுகெலும்புகள் மிகவும் தொலைவில் இருக்கும் இடத்தில்) மற்றும் சிறிய பள்ளத்தின் அகலத்தை 5.5 ஆல் குறைக்கிறது (முதுகெலும்புகள் ஒன்றாக நெருக்கமாக இருக்கும் இடத்தில்). பள்ளத்தின் அகலத்தை மாற்றுவது டிஎன்ஏ-பிணைப்பு புரதங்களுடன் தொடர்புபடுத்தும் xDNA இன் திறனை பாதிக்கிறது, ஆனால் விரிவாக்கப்பட்ட நியூக்ளியோடைடுகள் ஒரு இழைக்கு பிரத்தியேகமாக இருக்கும் வரை, அங்கீகார தளங்கள் பி-டிஎன்ஏவைப் போலவே இருக்கும், இது டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணிகள் மற்றும் சிறிய பாலிமைடு மூலக்கூறுகளின் பிணைப்பை அனுமதிக்கிறது. கலப்பு ஹெலிக்ஸ் மற்ற டிஎன்ஏ-பிணைப்பு மூலக்கூறுகளைப் பயன்படுத்தி நான்கு விரிவாக்கப்பட்ட தளங்களை அடையாளம் காணும் வாய்ப்பை வழங்குகிறது. பண்புகள் விரிவாக்கப்பட்ட நியூக்ளியோடைடுகளும் அவற்றின் ஒலிகோமெரிக் ஹெலிக்ஸ்களும் அவற்றின் இயற்கையான பி-டிஎன்ஏ சகாக்களுடன் பல பண்புகளைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன, அவற்றில் அவற்றின் இணைத்தல் விருப்பம் உட்படஃ டி உடன் ஏ, ஜி உடன் சி. எக்ஸ். டிஎன்ஏ மற்றும் பி-டிஎன்ஏ இடையே உள்ள வேதியியல் பண்புகளில் உள்ள பல்வேறு வேறுபாடுகள் எக்ஸ்-நியூக்ளியோபேஸ்களை விரிவுபடுத்தும் பென்சீன் வளையம் உண்மையில் வேதியியல் ரீதியாக செயலற்றது அல்ல என்ற கருதுகோளை ஆதரிக்கின்றன. xDNA ஆனது B-DNA ஐ விட அதிக ஹைட்ரோபோபிக் ஆகும், மேலும் மாற்றியமைக்கப்பட்ட செறிவூட்டலின் விளைவாக ஒரு சிறிய HOMO-LUMO இடைவெளியைக் கொண்டுள்ளது (மிக உயர்ந்த ஆக்கிரமிப்பு மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதைக்கும் மிகக் குறைந்த ஆக்கிரமிப்பு மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதைக்கும் இடையிலான தூரம்). பி-டிஎன்ஏவை விட xDNA அதிக உருகுதல் வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளது (xA மற்றும் T இன் கலப்பு டிகாமர் 55.6 டிகிரி செல்சியஸ் உருகுதல் வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளது, A மற்றும் T இன் அதே டிகாமரை விட 34.3 டிகிரி செல்சியஸ் அதிகமாக உள்ளது), மேலும் "அனைத்தும் அல்லது எதுவும் இல்லை" உருகுதல் நடத்தையை வெளிப்படுத்துகிறது. ஆய்வக நிலைமைகளின் கீழ், xDNA சின் இணக்கத்தில் தன்னை நோக்குகிறது. இது துரதிர்ஷ்டவசமாக xDNA நியூக்ளியோடைடுகளின் பிணைப்பு முகத்தை பிணைப்புக்காக அண்டை இழையை எதிர்கொள்ள வெளிப்படுத்தாது, அதாவது ஹெலிக்ஸ்களை உருவாக்க முயற்சிக்கும் முன் xDNA இன் இணக்கத்தை மாற்ற கூடுதல் நடவடிக்கைகள் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். இருப்பினும், ஆன்டி மற்றும் சின் நோக்குநிலைகள் விரிவாக்கப்பட்ட தளங்களில் ஆற்றல் ரீதியாக நடைமுறையில் ஒரே மாதிரியானவை. இந்த இணக்கமான விருப்பம் முதன்மையாக பைரிமிடின்களில் காணப்படுகிறது, மேலும் பியூரின்கள் நோக்குநிலைக்கு குறைந்தபட்ச விருப்பத்தைக் காட்டுகின்றன. இரட்டை ஹெலிக்ஸில் நியூக்ளியோடைடுகளை அடுக்கி வைப்பது ஹெலிக்ஸின் நிலைத்தன்மையை தீர்மானிப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. கூடுதல் மேற்பரப்பு பரப்பளவு மற்றும் பிணைப்புக்கு கிடைக்கக்கூடிய ஹைட்ரஜனுடன், நியூக்ளியோபேஸ்களுக்கான அடுக்கும் திறன் ஒரு பென்சீன் ஸ்பேசரைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அதிகரிக்கிறது. நைட்ரஜன் தளங்களுக்கும் சர்க்கரை-பாஸ்பேட் முதுகெலும்புக்கும் இடையிலான பிரிப்பை அதிகரிப்பதன் மூலம், ஹெலிக்ஸின் அடுக்கும் ஆற்றல் குறைவாக மாறுபடும், எனவே மிகவும் நிலையானது. இயற்கையான நியூக்ளியோபேஸ் ஜோடிகளுக்கான ஆற்றல்கள் 18 முதல் 52 kJ/mol வரை வேறுபடுகின்றன. இந்த மாறுபாடு xDNA க்கு 14-40 kJ/mol மட்டுமே. டிஎன்ஏ மற்றும் அதன் அண்டை இழையின் விரிவாக்கப்பட்ட இழைகளுக்கு இடையே அதிகரித்த ஒன்றுடன் ஒன்று காரணமாக, விரிவாக்கப்பட்ட மற்றும் கலப்பு ஹெலிக்ஸ்களில் அதிக இடைப்பட்ட தொடர்புகள் உள்ளன, இதன் விளைவாக ஹெலிக்ஸின் நிலைத்தன்மையில் குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்பு ஏற்படுகிறது. xDNA ஒரு பென்சீன் ஸ்பேசரைச் சேர்ப்பதன் மூலம் எழும் இன்டர்-மற்றும் இன்ட்ராஸ்டிராண்ட் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் விளைவாக அடுக்கும் திறன்களை மேம்படுத்தியுள்ளது, ஆனால் தளங்களை விரிவுபடுத்துவது டுப்லெக்ஸின் ஸ்திரத்தன்மைக்கு ஹைட்ரஜனின் பங்களிப்பை மாற்றாது. இந்த அடுக்கும் திறன்கள் ஹெலிக்ஸின் வலிமையை மேம்படுத்துவதற்காக xDNA மற்றும் B-DNA இரண்டையும் கொண்ட ஹெலிக்ஸ்களால் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஏ மற்றும் எக்ஸ்ஏ மற்றும் டி மற்றும் எக்ஸ்டி ஆகியவற்றை மட்டுமே கொண்ட இழைகளில் அதிகரித்த அடுக்குகள் மிக முக்கியமாக காணப்படுகின்றன, ஏனெனில் டி-எக்ஸ்ஏ டி-ஏவை விட வலுவான அடுக்குகள் தொடர்புகளைக் கொண்டுள்ளது. பிரிமிடின்களின் விளைவாக வரும் ஆற்றல் 30 முதல் 49 kJ/mol வரை இருக்கும். பியூரின்களின் வரம்பு 40-58 kJ/mol க்கு இடையில் உள்ளது. இரட்டை-ஹெலிக்ஸில் ஒரு நியூக்ளியோடைடை ஒரு விரிவாக்கப்பட்ட நியூக்ளியோடைடுடன் மாற்றுவதன் மூலம், அடுக்கும் தொடர்புகளின் வலிமை 50 சதவீதம் அதிகரிக்கிறது. இரண்டு நியூக்ளியோடைடுகளையும் விரிவுபடுத்துவதன் விளைவாக அடுக்கும் வலிமை 90 சதவீதம் அதிகரிக்கிறது. xG ஹெலிக்ஸின் பிணைப்பு வலிமையில் ஒட்டுமொத்த எதிர்மறையான விளைவைக் கொண்டிருந்தாலும், மற்ற மூன்று விரிவாக்கப்பட்ட தளங்கள் அவற்றின் நேர்மறையான விளைவுகளுடன் இதை விட அதிகமாக உள்ளன. தளங்களை விரிவுபடுத்துவதன் மூலம் ஏற்படும் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் பெரும்பாலும் நியூக்ளியோபேஸ்களின் வெகுஜன மையங்களைப் பற்றிய பிணைப்பின் சுழற்சியைப் பொறுத்தது, மேலும் வெகுஜன அடுக்குகளின் இடைவினைகளின் மையம் ஹெலிக்ஸின் அடுக்கும் திறனை மேம்படுத்துகிறது. அளவு-விரிவாக்கப்பட்ட தளங்கள் ஹெலிக்ஸை விரிவுபடுத்துவதால், இது அதிக உருகுதல் வெப்பநிலையுடன் வெப்ப ரீதியாக நிலையானது. உறிஞ்சுதல் x-நியூக்ளியோபேஸ்களில் ஒரு பென்சீன் ஸ்பேசரைச் சேர்ப்பது தளங்களின் ஒளியியல் உறிஞ்சுதல் நிறமாலையை பாதிக்கிறது. xDNA க்கு பயன்படுத்தப்படும் நேர-சார்பு அடர்த்தி செயல்பாட்டுக் கோட்பாடு (TDDFT), x-தளங்களில் உள்ள மிக உயர்ந்த ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதைகளின் (HOMO) பென்சீன் கூறு இயற்கையான தளங்களை விட முந்தைய கட்டத்தில் உறிஞ்சுதலைத் தொடங்குகிறது என்பதை வெளிப்படுத்தியது. xDNA உறிஞ்சுதல் நிறமாலையின் மற்றொரு அசாதாரண அம்சம் குறைந்த வரம்பில் xA இன் சிவப்பு-மாற்றப்பட்ட எக்ஸைமர்கள் ஆகும். கைரேகைகளை அடுக்கி வைப்பதைப் பொறுத்தவரை, தொடர்ச்சியான xA-T அடிப்படை ஜோடிகளில் மிகவும் உச்சரிக்கப்படும் ஹைபோக்ரோமிசிட்டி காணப்படுகிறது. xDNA இன் மாற்றப்பட்ட உறிஞ்சுதலின் தாக்கங்களில் நானோ எலக்ட்ரானிக் தொழில்நுட்பம் மற்றும் நானோ பயோடெக்னாலஜி பயன்பாடுகள் அடங்கும். எக்ஸ்-நியூக்ளியோடைடுகளுக்கு இடையிலான இடைவெளி குறைவதால் ஹெலிக்ஸ் கடினமடைகிறது, எனவே இது அடி மூலக்கூறு, மின்முனை மற்றும் செயல்பாட்டு நானோ துகள்களால் எளிதில் பாதிக்கப்படுவதில்லை. வெவ்வேறு உறிஞ்சுதல் நிறமாலைகளின் விளைவாக இயற்கையான நியூக்ளியோடைடுகளில் ஏற்படும் பிற மாற்றங்கள் எதிர்காலத்தில் இந்த பயன்பாடுகளை விரிவுபடுத்தும். xDNA இன் ஒரு தனித்துவமான பண்பு அதன் உள்ளார்ந்த ஃப்ளோரசன்ஸ் ஆகும். மைக்ரோஅரேக்கள், சிட்டு ஹைப்ரிடைசேஷன் மற்றும் பாலிமார்பிசம் பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றில் பயன்படுத்த இயற்கை தளங்களை ஃப்ளோரோபோர்களுடன் நேரடியாக பிணைக்க முடியும். இருப்பினும், இந்த ஒளிரும் இயற்கை தளங்கள் பெரும்பாலும் சுய-தணிப்பின் விளைவாக தோல்வியடைகின்றன, இது அவற்றின் ஒளிரும் தீவிரத்தை குறைக்கிறது மற்றும் காட்சி டி. என். ஏ குறிச்சொற்களாக அவற்றின் பயன்பாட்டைக் குறைக்கிறது. எக்ஸ்-நியூக்ளியோபேஸ்களில் உள்ள வளையங்களுக்கு இடையிலான பை தொடர்புகள் வயலட்-நீல வரம்பில் ஒரு உள்ளார்ந்த ஒளிரும் தன்மையை விளைவிக்கின்றன, ஒரு ஸ்டோக்ஸ் 50 முதல் 80 என்எம் வரை மாறுகிறது. அவை 0.3-0.6 வரம்பில் ஒரு குவாண்டம் விளைச்சலைக் கொண்டுள்ளன. xC மிகப் பெரிய ஒளிரும் உமிழ்வைக் கொண்டுள்ளது. பிற விரிவாக்கப்பட்ட தளங்கள் xDNA இன் உருவாக்கம் மற்றும் வெற்றிகரமான ஆராய்ச்சிக்குப் பிறகு, விரிவாக்கப்பட்ட நியூக்ளியோடைடுகளின் மேலும் பல வடிவங்கள் ஆராயப்பட்டன. ஒய். டி. என். ஏ என்பது இரண்டாவது, ஒத்த நியூக்ளியோடைடுகளின் அமைப்பாகும், இது நான்கு இயற்கை தளங்களை விரிவுபடுத்த பென்சீன் வளையத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. XXDNA மற்றும் yyDNA ஆகியவை இரண்டு ஹைட்ரோகார்பன் வளையங்களைக் கொண்ட பாலிசைக்ளிக் மூலக்கூறான நாஃப்தலீனைப் பயன்படுத்துகின்றன. இரண்டு வளையங்களும் அடித்தளத்தை இன்னும் அகலமாக விரிவுபடுத்தி, அதன் வேதியியல் பண்புகளை மேலும் மாற்றுகின்றன. xDNA இன் வெற்றி மற்றும் தாக்கங்கள் B-DNA இன் வேதியியல் பண்புகளை மாற்றக்கூடிய பிற காரணிகளை ஆராய்வதற்கும், பரந்த பயன்பாடுகளுடன் தகவல் சேமிப்புக்கான ஒரு புதிய அமைப்பை உருவாக்குவதற்கும் ஆராய்ச்சியைத் தூண்டியது. xDNA ஐப் போலவே yDNA ஒரு பென்சீன் வளையத்தையும் பயன்படுத்துகிறது, இதில் ஒரே வித்தியாசம் நறுமண வளையத்தைச் சேர்க்கும் இடமாகும். பென்சீன் வளையத்தின் இருப்பிடம் விரிவாக்கப்பட்ட ஹெலிக்ஸின் விருப்பமான கட்டமைப்பை மாற்றுகிறது. மாற்றப்பட்ட இணக்கம் yDNA ஐ இடைப்பட்ட ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை மாற்றுவதன் மூலம் அதன் நோக்குநிலையில் B-DNA உடன் மிகவும் ஒத்ததாக ஆக்குகிறது. நிலைத்தன்மை என்பது அடித்தளத்திற்கும் முதுகெலும்பு சர்க்கரைக்கும் இடையிலான இணைப்பைப் பற்றிய அடித்தளங்களின் சுழற்சியைப் பொறுத்தது. இந்த நோக்குநிலைக்கான yDNA இன் மாற்றப்பட்ட விருப்பம் xDNA ஐ விட ஒட்டுமொத்தமாக மிகவும் நிலையானதாக ஆக்குகிறது. பென்சீன் ஸ்பேசரின் இருப்பிடம் தளங்களின் பள்ள வடிவவியலை பாதிக்கிறது, இது அண்டை தொடர்புகளை மாற்றுகிறது. y-நியூக்ளியோடைடுகளுக்கும் இயற்கையான நியூக்ளியோடைடுகளுக்கும் இடையிலான அடிப்படை ஜோடிகள் xDNA ஐப் போல சற்று முறுக்கப்படுவதற்குப் பதிலாக சமதளமாக உள்ளன. இது xDNA ஆல் அடையப்பட்டதை விட ஹெலிக்ஸின் எழுச்சியைக் குறைக்கிறது. xDNA மற்றும் yDNA ஆகியவை பெரும்பாலான பண்புகளில் மிகவும் ஒத்திருந்தாலும், அவற்றின் அதிகரித்த அடுக்குதல் தொடர்புகள் உட்பட, yDNA உயர்ந்த பொருந்தாத அங்கீகாரத்தைக் காட்டுகிறது. y-பைரிமிடின்கள் x-பைரிமிடின்களை விட சற்றே வலுவான அடுக்கும் தொடர்புகளைக் காட்டுகின்றன, இதன் விளைவாக இரண்டு அனோமெரிக் கார்பன்களுக்கு இடையிலான தூரம், இது yDNA இல் சற்றே பெரியது. xDNA இன்னும் மாதிரி ஹெலிக்ஸ்களில் வலுவான அடுக்குதல் தொடர்புகளைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் இயற்கையான இரட்டை ஹெலிக்ஸில் x-அல்லது y-பைரிமிடின்களைச் சேர்ப்பது உள் மற்றும் இடைப்பட்ட தொடர்புகளை வலுப்படுத்துகிறது, ஒட்டுமொத்த ஹெலிக்ஸ் ஸ்திரத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது. இறுதியில், இரண்டில் எது வலுவான ஒட்டுமொத்த ஸ்டேக்கிங் இடைவினைகளைக் கொண்டுள்ளது என்பது வரிசையைப் பொறுத்தது; xT மற்றும் yT ஆகியவை A ஐ ஒத்த வலிமையுடன் பிணைக்கின்றன, ஆனால் G உடன் பிணைக்கப்பட்ட yC இன் ஸ்டேக்கிங் ஆற்றல் xC ஐ 4kJ/mol ஆல் விட வலுவானது. ஒய். டி. என். ஏ மற்றும் பிற விரிவாக்கப்பட்ட தளங்கள் மிகவும் இளமையான புலத்தின் ஒரு பகுதியாகும், இது மிகவும் குறைவாக ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது. சிறந்த இணக்கம் இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை என்று ஆராய்ச்சி கூறுகிறது, ஆனால் பென்சீன் இருப்பிடம் விரிவாக்கப்பட்ட நியூக்ளியோபேஸ்களின் நோக்குநிலை மற்றும் கட்டமைப்பை பாதிக்கிறது என்பதை அறிவது அவற்றின் எதிர்கால வடிவமைப்பிற்கு தகவல்களைச் சேர்க்கிறது. yyDNA மற்றும் XXDNA இரட்டிப்பாக விரிவடைந்த (அல்லது நாஃப்தோ-ஹோமோலோகேட்டட்) நியூக்ளியோபேஸ்கள் ஒரு பென்சீன் வளையத்திற்கு பதிலாக ஒரு நாஃப்தலீன் ஸ்பேசரை உள்ளடக்கியது, அதன் இரண்டு வளைய கட்டமைப்புடன் அடித்தளத்தை இரண்டு மடங்கு விரிவுபடுத்துகிறது. இந்த கட்டமைப்புகள் (XXDNA மற்றும் YYDNA என அழைக்கப்படுகின்றன) இயற்கையான தளங்களை விட 4,8 Å அகலமானவை மற்றும் 1984 ஆம் ஆண்டில் ATP-சார்ந்த என்சைம்களில் விரிவாக்கப்பட்ட அடினைன் குறித்த லியோனார்டின் ஆராய்ச்சியின் விளைவாக மீண்டும் உருவாக்கப்பட்டன. 2013 வரை கிட்டத்தட்ட மூன்று தசாப்தங்களாக இந்த இரட்டிப்பாக விரிவடைந்த தளங்களில் எந்த இலக்கியமும் வெளியிடப்படவில்லை, முதல் XXG ஐ ஷர்மா, லைட் மற்றும் வெட்மோர் தயாரித்து, XXA உடன் இயற்கையான ஹெலிக்ஸில் இணைக்கப்பட்டது. XXDNA மீது மிகக் குறைந்த ஆராய்ச்சி செய்யப்பட்டிருந்தாலும், XX-பியூரின் அண்டை நாடுகள் ஏற்கனவே 119% வரை (எக்ஸ்-பியூரின்களில் 62 சதவீதத்திற்கு மாறாக) இன்ட்ராஸ்ட்ராண்ட் ஸ்டேக்கிங் ஆற்றலை அதிகரிப்பதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது. XX-பியூரின் மற்றும் பைரிமிடின் இடைவினைகள் அடுக்கும் ஆற்றல்களில் ஒட்டுமொத்த சரிவைக் காட்டுகின்றன, ஆனால் பைரிமிடின்கள் மற்றும் XX-பியூரின்கள் உள்ளிட்ட டுப்லெக்ஸ்களின் ஒட்டுமொத்த ஸ்திரத்தன்மை 22 சதவீதம் அதிகரிக்கிறது, இது பைரிமிடின்கள் மற்றும் X-பியூரின்களை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாகும். பயன்பாடுகள் xDNA இரசாயன மற்றும் உயிரியல் ஆராய்ச்சியில் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, இதில் சாரக்கட்டு போன்ற இயற்கை டிஎன்ஏவின் பயன்பாடுகளை விரிவுபடுத்துவது உட்பட. சுய-ஒருங்கிணைந்த நானோ கட்டமைப்புகளை உருவாக்க, வளர்ச்சியை ஆதரிக்க ஒரு வகையான ட்ரெல்லிகளாக ஒரு சாரக்கட்டு தேவைப்படுகிறது. டிஎன்ஏ கடந்த காலத்தில் இந்த முடிவுக்கு ஒரு வழிமுறையாக பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது, ஆனால் விரிவாக்கப்பட்ட சாரக்கட்டு மிகவும் சிக்கலான சுய-அசெம்பிளி ஒரு விருப்பத்திற்கு பெரிய சாரக்கட்டு செய்கிறது. xDNA இன் மின் கடத்தல் பண்புகள் அதை ஒரு மூலக்கூறு கம்பியாக ஒரு முக்கிய வேட்பாளராக ஆக்குகின்றன, ஏனெனில் அதன் π-π தொடர்புகள் மின்சாரத்தை திறம்பட நடத்த உதவுகின்றன. அதன் 8-எழுத்து எழுத்துக்கள் (A, T, C, G, xA, xT, xC, xG) சேமிப்பு அடர்த்தியில் 2n மடங்கு அதிகரிப்பை சேமிக்கும் திறனை வழங்குகிறது, இதில் n என்பது ஒரு வரிசையில் உள்ள எழுத்துக்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, பி-டிஎன்ஏ உடன் 6 நியூக்ளியோடைடுகளை இணைப்பது 4096 சாத்தியமான வரிசைகளை வழங்குகிறது, அதே நேரத்தில் xDNA உடன் உருவாக்கப்பட்ட அதே எண்ணிக்கையிலான நியூக்ளியோடைடுகளின் கலவையானது 262,144 சாத்தியமான வரிசைகளை வழங்குகிறது. கூடுதலாக, லியோனார்ட் மற்றும் பலர் அதன் அசல் பயன்பாட்டைப் போலவே, நொதி செயலில் உள்ள தளங்களில் xDNA ஐ ஒரு ஒளிரும் ஆய்வாகப் பயன்படுத்தலாம். புரதம்-டிஎன்ஏ இடைவினைகள் பற்றிய ஆய்வுக்கும் xDNA பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. xDNA இன் இயற்கையான ஃப்ளோரசிங் பண்புகள் காரணமாக, இது ஆய்வக மற்றும் வாழ்க்கை நிலைமைகள் இரண்டிலும் எளிதில் காட்சிப்படுத்தப்படலாம். xDNA உருவாக்குவதற்கும் ஒலிகோமெரைஸ் செய்வதற்கும் மிகவும் எளிதானது, மேலும் நிரப்பு டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏ வரிசைகளுடன் அதன் உயர்-பாச பிணைப்பு என்பது செல்லில் மிதக்கும் இந்த வரிசைகளைக் கண்டறிய உதவுவது மட்டுமல்லாமல், அவை ஏற்கனவே மற்ற கட்டமைப்புகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது உயிரணுக்குள். xDNA மதிப்பீடுகளில் சாத்தியமான பயன்பாடுகளையும் கொண்டுள்ளது, இது TdT ஐப் பயன்படுத்துகிறது, ஏனெனில் இது நிருபர்களை மேம்படுத்தக்கூடும், மேலும் இன்டர்ஸ்ட்ராண்ட் பிணைப்புக்கான இணைப்பு குறிச்சொல்லாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். டிஎன்ஏ ஆர்என்ஏ டிஎன்ஏ வரிசைமுறை மரபணு பொறியியல் நியூக்ளியோபேஸ் ஹச்சிமோஜி டிஎன்ஏ செயற்கை முறையில் விரிவாக்கப்பட்ட மரபணு தகவல் அமைப்பு (ஏ. இ. ஜி. ஐ. எஸ்) குறிப்புகள் உயிர்வேதியியல் முறைகள் டிஎன்ஏ மரபியல் நுட்பங்கள் மூலக்கூறு உயிரியல்